回收利用废钒催化剂(含有V2O5.VOSO4及不溶性残渣).最新一种离子交换法回收钒工艺.主要流程如下:部分含钒物质在水中的溶解性如下: 物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 ——青夏教育精英家教网——

回收利用废钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），最新一种离子交换法回收钒工艺，主要流程如下：

部分含钒物质在水中的溶解性如下：

物质	VOSO₄	V₂O₅	NH₄VO₃	（VO₂）₂SO₄
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

回答下列问题：
（1）工业由V₂O₅冶炼金属钒常用铝热剂法，该反应的氧化剂为

．
（2）滤液中含钒的主要成分为

（填化学式）．
（3）该工艺中反应①的化学方程式为

；沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度．根据如图判断最佳控制氯化铵系数和温度分别为

．
（4）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定（VO₂）₂SO₄溶液，以测定反应②后溶液中含钒量，反应方程式为2VO

+H₂C₂O₄+2H⁺═2VOⁿ⁺+2CO₂↑+mH₂O，其中n、m分别为

回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、乙炔和黑炭等），由锰粉制取MnO₂的步骤如图所示．

根据上图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题．

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₃	2.7	3.7
Fe（OH）₂	7.6	9.6
Mn（OH）₂	8.3	9.8

（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂与浓盐酸反应的离子方程式：

．
（2）酸浸时，浸出时间对锰浸出率的影响如下图所示，工业采用的是浸取60min，其可能原因是

（3）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是

．
（4）过滤I所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是

．
（5）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反应的离子方程式为

．
（6）工业上利用KOH和MnO₂为原料制取KMnO₄．主要生产过程分两步进行：
第一步将MnO₂和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K₂MnO₄；第二步为电解K₂MnO₄的浓溶液制取KMnO₄．
①第一步反应的化学方程式为

．
②电解K₂MnO₄的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为

二氧化铈（CeO₂）是一种重要的稀土氧化物．平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂等物质）．某课题以此粉末为原料，资源回收的工艺流程如下：

（1）写出第①步反应的离子方程式

．
（2）洗涤滤渣B的目的是为了除去

（填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是

．
（3）写出第③步反应的化学方程式

．
（4）制备绿矾（FeSO₄?7H₂O）时，向Fe₂（SO₄）₃溶液中加入过量铁屑，充分反应后，经过滤得到FeSO₄溶液，再经

、过滤、洗涤、干燥等操作步骤得到绿矾．
（5）取上述流程中得到的Ce（OH）₄产品（质量分数为97%）1.0g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺），则需准确滴加标准溶液的体积为

mL．（保留小数点后两位Ce-140）
（6）写出第⑤步反应的化学方程式

从废钒催化剂（主要成分V₂O₅、VOSO₄、K₂SO₄、SiO₂和Fe₂O₃等）中回收V₂O₅的一种生产工艺流程示意图如图a：

回答下列问题：
（1）①中废渣的主要成分是

．
（2）完成④中反应的离子方程式：

）
（3）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表

pH	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
钒沉淀率/%	88.1	94.8	96.5	98.0	98.8	98.8	96.4	93.1	89.3

试判断在实际生产时，⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为

；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）₃沉淀，则溶液中c（Fe³⁺）＜

．（已知：25℃时，K_sp（Fe（OH）₃）=2.6×10^-39）
（4）全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置（如图b所示，a、b均为惰性电极），已知：全矾液流电池的工作原理为：
VO₂⁺+V²⁺+2H⁺

VO²⁺+H₂O+V³⁺
V²⁺为紫色，V³⁺为绿色，VO²⁺为蓝色，VO₂⁺为黄色．则：
①放电过程中，当转移1.0mol电子时共有1.0mol H⁺从

槽（填“左”、“右”）
②当充电时，右槽溶液颜色由

回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉（含MnO₂、Mn（OH）₂、Fe、氯化铵和黑炭等），由锰粉制取MnO₂的步骤如图所示．

根据如图所示步骤并参考表格数据，回答下列问题．
生成氢氧化物沉淀的pH

物质	开始沉淀	沉淀完全
Fe（OH）₂	2.7	3.7
Fe（OH）₂	7.6	9.6
Mn（OH）₂	8.3	9.8

（1）在加热条件下用浓盐酸浸取锰粉，所得溶液中含有Mn²⁺、Fe²⁺等．MnO₂与浓盐酸反应的离子方程式为

．
（2）锰粉经浓盐酸浸取，过滤I除去不溶杂质后，向滤液中加入足量H₂O₂溶液，其作用是

．
（3）过滤Ⅰ所得滤液经氧化后，需加入NaOH溶液调节pH约为5.1，其目的是

．
（4）过滤Ⅱ所得滤液加入足量H₂O₂溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn²⁺氧化得到MnO₂，反应的离子方程式为

．
（5）实验室进行过滤操作时．需要用到的玻璃仪器有

锌锰废电池经处理后，生产并回收硫酸锌及碳酸锰，其中生产工业级碳酸锰工艺如图：

试回答下列问题
（1）锰在元素周期表中第

族．
（2）步骤1和步骤2是将MnO₂等转化为MnO并溶于硫酸，其中步骤2中的氢气，是另一个流程产生的副产品，请写出产生氢气的反应方程式

．
（3）步骤3和步骤4都是除杂质
①X是一种“绿色”氧化剂，则X是

（填化学式）．
②步骤3是除去杂质Fe²⁺．请用文字和必要的方程式简述除去Fe²⁺的方法（已知三种离子沉淀的pH范围为Fe³⁺：2.7～3.7，Mn²⁺：8.6～10.1，Fe²⁺：7.6～9.6．）

．
③步骤4中主要反应方程式为：MeSO₄+BaS=MeS↓+BaSO₄↓（Me主要为Pb、Cd、Hg等），则其除去杂质的原理是

．
（4）已知进行步骤5的操作时，溶液3（主要成分为MnSO₄）会产生大量无色无味的气泡，则步骤5反应的化学方程式为

某科研小组设计出利用工业废酸（稀H₂SO₄）来浸取某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如图所示．

已知：各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示．

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²⁺	6.34	9.7
Fe³⁺	1.48	3.2
Zn²⁺	6.2	8.0

请回答下列问题：
（1）在“酸浸”步骤中，为提高浸出速率，除通入空气“搅拌”外，还可采取的措施是

．
（2）氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS，在H₂SO₄的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶，则相同温度下：K_sp（CuS）

K_sp（ZnS）（选填“＞”“＜”或“=”）．
（3）物质A最好使用下列物质中的

．
A．KMnO₄ B．空气 C．HNO₃ D．NaClO
（4）除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH，pH应控制在

范围之间．
（5）物质B可直接用作氮肥，则B的化学式是

．
（6）除铁后得到的Fe（OH）₃可用KClO溶液在碱性环境将其氧化得到一种高效的多功能水处理剂--K₂FeO₄，写出该反应的离子方程式

电子产品产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁．某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后，得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物，并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线：

按要求回答下列问题：
（1）滤渣1中存在的金属有

．
（2）已知沉淀物的pH如下表：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe²⁺	7.0	9.0
Fe³⁺	1.9	3.7
Cu²⁺	4.9	6.7
Al³⁺	3.0	4.4

①则操作②中X物质最好选用的是

（填编号）
a．酸性高锰酸钾溶液 b．漂白粉 c．氯气 d．双氧水
②理论上应控制溶液pH的范围是

．
（3）检验滤液2中既不存在Fe²⁺又不存在Fe³⁺的操作步骤是

．
（4）用一个离子方程式表示在酸浸液中加入足量铝粉的反应：

．
（5）由CuSO₄?5H₂O制备CuSO₄时，应把CuSO₄?5H₂O放在

（填仪器名称）中加热脱水．
（6）现向一含有Ca²⁺、Cu²⁺的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液，若首先生成CuCO₃沉淀，根据该实验可得出的结论是

（填序号）
A．Ksp（CuCO₃）＜Ksp（CaCO₃） B．c（Cu²⁺）＜c（Ca²⁺）
C.

硫酸工业中废渣的成分为SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、MgO．某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验．

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物	Fe（OH）₃	Al（OH）₃	Mg（OH）₂
pH	3.4	5.2	12.4

一水合氨电离常数K_b=1.8×10^-5，其饱和溶液中c（OH^-）约为1×10^-3mol?L^-1．
请回答：
（1）写出A与氢氟酸反应的化学方程式：

．
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是

（填以下字母编号）
A．水　　　　B．氧化铝　　　 C．氨水　　　D．氢氧化钠
（3）溶液D到固体E过程中需要控制溶液pH=13，如果pH过小，可能导致的后果
是

．（任写2点）
（4）写出F→H的反应离子方程式：

．
（5）证明H溶液的主要阴离子（Cl^-、OH^-除外）的方法是

利用化学原理对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理．
（一）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂^-，可以在碱性条件下加入铝粉除去（加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体）．除去NO₂^-的离子方程式为

．
（二）某工厂对制革工业污泥中Cr（Ⅲ）回收与再利用工艺如下（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr³⁺，其次是Fe³⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）：

常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

阳离子	Fe³⁺	Fe²⁺	Mg²⁺	Al³⁺	Cu²⁺	Cr³⁺
开始沉淀时的pH	1.9	7.0	-	-	4.7	-
沉淀完全时的pH	3.2	9.0	11.1	8	6.7	9（＞9溶解）

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施是

（至少写一条）．
（2）调pH=8是为了除去

（填Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（3）钠离子交换树脂的原理为Mⁿ⁺+nNaR→MR_n+nNa⁺，被交换的杂质离子是

（填Fe³⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）．
（4）试配平氧化还原反应方程式：□Na₂Cr₂O₇+□SO₂+□H₂O=□Cr（OH）（H₂O）₅SO₄+□Na₂SO₄；每生成1mol Cr（OH）（H₂O）₅SO₄消耗SO₂的物质的量为

．
（三）印刷电路铜板腐蚀剂常用FeCl₃．腐蚀铜板后的混合浊液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的浓度均为0.10mol?L^-1，请参照上表给出的数据和提供的药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe³⁺和Fe²⁺的实验步骤：
①

；
③过滤．（提供的药品：Cl₂、浓H₂SO₄、NaOH溶液、CuO、Cu）．

0 59729 59737 59743 59747 59753 59755 59759 59765 59767 59773 59779 59783 59785 59789 59795 59797 59803 59807 59809 59813 59815 59819 59821 59823 59824 59825 59827 59828 59829 59831 59833 59837 59839 59843 59845 59849 59855 59857 59863 59867 59869 59873 59879 59885 59887 59893 59897 59899 59905 59909 59915 59923 203614